基于网络化的模拟电子技术课程开发设计

冷红英

【摘要】模拟电子技术课程是电气电子类专业的核心基础课程。由于其专业特点，涉及大量的物理数学知识，学生普遍感觉学习困难。文章利用计算机仿真软件和慕课等教学模式在模电课程的教学方法和教学管理方面进行了改革，提升了模电课程的教学效果。

【关键词】模拟电子技术课程；教学改革；慕课；高等教育教学

一、引言

在科技高速发展的时代，利用计算机技术和网络资源进行教学改革在全世界都是热点话题，因此慕课应运而生，影响了全球高等教育的发展轨迹。慕课被许多教育学家认为是未来教育的雏形。如此高的评价使慕课在我国得到了充分的重视。本文围绕慕课这一新型教育模式和计算机仿真技术等对我国模拟电子技术课程的教学展开探讨，对课程内容、教学方式、教学考核等方面进行改革。

二、模拟电子技术课程中存在的问题

模电课程由于涉及的其他专业知识较多，特别是物理、数学方面的知识，学生学习起来比较困难，比如频率响应需要用到傅立叶变换方面的知识，自激振荡的深入理解需要用到计算电磁学方面的知识，这些知识本来就是其他课程的难点内容，更何况需要灵活运用到模电课程中。这就对学生在这些知识领域的基本功提出了较高的要求，而许多学生达不到这样的要求，导致学生学习兴趣不高，课程教学效果很差。

三、基于网络的模电课程教学改革方向

模电课程教学中存在的问题，需要有针对性地加以解决。结合目前国内推广慕课教学模式的背景，采取以下改革措施：在课堂上采用多媒体教学的方式结合计算机仿真软件进行教学，提升学生的兴趣，让学生能从多个角度掌握理论知识；课下采用开放实验室和慕课实践的方式，学生可以自由使用实验设备来验证课堂所学，自主学习其他学科的相关知识，提升对模电课程的认知；教师在班级中举办一些小型竞赛，并鼓励学生积极参加校外竞赛，培养学生主动学习的能力；将期终考核转变为过程考核，在知识掌握中加入对学生学习主动性和动手能力的考核，全面衡量学生的专业素质提升程度。

（一）多媒体教学和EDA仿真软件的使用

模电是比较抽象的学科，内容繁杂琐碎，难以理解。因此在课堂教学中应该引入多媒体教学和EDA软件仿真等手段，让学生通过较为形象的方式来了解电路的工作原理和特性。教师利用多媒体把EDA仿真软件中的模拟器件组成电路，配合虚拟仪器仪表等在教学过程中实时演示，能大大提高教学的生动性。

Multisim是很好的电路仿真软件，界面友好，使用便捷，仿真功能强大，熟练地使用软件可以大大提高学生对电路的理解。比如对于放大电路的频率响应和电阻参数对电路增益的影响，如果只是语言讲述的话学生普遍反映理解不够深刻，听后就忘。使用Multisim软件可以搭建出放大电路的模型，利用软件的参数扫描功能改变电阻的取值，直接在示波器模块上观察输出波形随阻值变化的规律，利用瞬态分析观察输出波形的失真，利用交流分析直接观看电路的频率响应曲线，得出电路的上限频率和下限频率值。这样形象化的分析再结合理论讲解可以使得学生对电路参数的变化能够有一个比较深入的了解。事实上，由于模电课程有着模块化的明显特点，涉及的电路类型并不是很多，这样把一个电路完全讲透将大大促进学生对课程的掌握。

MATLAB软件数据处理功能强大，SIMULINK仿真平台可以很容易地搭建出仿真电路，M文件的编写也可以很方便地对电路进行电磁学方面的计算。MATLAB软件的熟练运用也使得学生对于后续课程的算法仿真变得容易。这些软件的灵活应用能够给学生直观的感受，教学效果明显优于口头讲授，同时也向学生展现了计算机技术在电子电路设计中的重要性。

（二）慕课模式和开放实验室的应用

慕课和开放实验室都是一种课外学习方式。慕课课程的内容可以涵盖本课程中所有涉及的知识点，学生对课堂讲解的知识掌握不好或对该知识点的相关背景知识不太熟悉时，就可以去查询慕课课程，完成在线学习。目前国内许多大学都推出了自己的慕课资源，模拟电子技术课程方面做得比较好的是电子科技大学，使用时需要付费，教师可以向学校申请后使用，内容可以根据本学校的大纲修改。

慕课不但可以上传大量的教师讲课视频、实验视频、技术文档等供学生学习，还可以通过讨论区及时得到学生的反馈。模电课程前后内容联系紧密，教师可以根据相关知识点设计出大量的问题布置给学生讨论。学生对某个知识点感兴趣时，可以在开放实验室中进行实验验证，因此学校应该给学生提供一个较好的开放性实验平台，这个实验平台应当是全天候开放的，具备焊接、制板和调试等功能，拥有恒流源、稳压电源、示波器、毫伏表等基本仪器仪表，学校还应当安排合适的实验室人员为学生指导焊接或答疑工作。鉴于此，教师在制作慕课时，应当在相关知识环节加入开放实验的指导性意见，提出一些适合当前章节的题目，学生自行设计实验来完成知识点的验证和巩固。

（三）提高过程考核在课程考核中的比重

以前的过程考核侧重于对学生在课堂考勤和课堂提问中的表现的如实记录。建立网络化的教学环境后，教师可以在慕课中布置一些重要概念的辨析题或电路设计题目，要求学生及时完成并提交，教师根据完成时间和质量给分，这样的考核方式便于在教学进程中随时了解学生的掌握情况，弥补学生的薄弱环节。同时，教师在考核时还应当考虑到学生参与网络化学习的主动性，注重学生自主学习过程和运用网络资源来完成科研的能力。

四、模电课程教学改革效果

综合采用以上教学改革措施后，从五年的教学成果来看，模拟电子技术课程从单纯的课堂讲授转变为教师和学生的互动化教学模式。在课堂上，学生可以观看到大量的视频和EDA软件仿真结果，学生的问题可以通过网络及时得到教师的答復，也具有了大量的课外实践机会。学生对本课程的兴趣越来越浓厚，参加大学生电子竞赛的学生数量明显上升，学科成绩也有明显的提高，本校期终考评为优的学生数目较上学年相比也上升了近10个百分点。

五、结语

本文主要对模电课程的教学改革情况进行了探讨，结合网络化的现实环境，提出了结合多媒体与仿真软件的应用，慕课与开放实验室相结合，竞赛模式的应用的教学过程设计，对于提高学生的学习兴趣和主观能动性有极大的帮助。今后将着眼于慕课内容的丰富和仿真软件的案例完善，继续探讨模电课程教学效果的提高。

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